Б и о р и т м ы_ч е л о в е к а
Б и о р и т м ы  ч е л о в е к а  -  п о д р о б н о,  п о  ч а с а м

2017 г.  Высокие технологии / Системы спутниковой навигации и мониторинга.

Точность измерений с помощью Glonass/Gps.
Многосистемные навигаторы.
Автономное электроснабжение (солнечные батареи, динамки и термогенераторы).
Электрические предохранители.
Карта и компас - дирекционный угол, движение по азимутам и примеры расчётов.
Информёр М а г н и т н ы е  б у р и.
Карта ч а с о в ы х п о я с о в м и р а.

 

Спутниковые навигационные системы

Глобальные (спутниковые) навигационные системы ГЛОНАСС (Россия), GPS (США), Galileo (Евросоюз) – дают возможность определить, с помощью приборов-навигаторов, в том числе и портативных, текущее местоположение (координаты), дату и время, траекторию и скорость движения объектов на суше и на море, а так же в околоземном пространстве.

Российская ГЛОНАСС (Glonass, GLN) функционирует с начала 90-х годов. Сейчас в составе орбитальной группировки – более двух десятков действующих спутников. По проекту, спутниковую группировку составят порядка тридцати космических аппаратов, включая резервные (для функционирования системы достаточно работы 24-х спутников).
Космический аппарат ГЛОНАСС-М

Новые спутники третьего поколения ГЛОНАСС-К имеют срок активной службы, примерно, 10 лет. Они выводятся на орбиту с 2010 года. Старые аппараты серии ГЛОНАС-М имеют ресурс 7 лет и будут эксплуатироваться ещё какое-то время, с постепенной заменой на новые. Каждый спутник делает около двух оборотов в сутки вокруг Земли. Высота трёх круговых орбит, от земной поверхности – порядка 19-20 тыс.км.

С 2007 года разрешено применение ГЛОНАСС для гражданских нужд. Сейчас система работает на всей территории России, внедряется и успешно применяется на транспорте, в том числе и пассажирском, для мониторинга и оптимизации графика движения автотранспорта и повышения эффективности грузоперевозок диспетчером автохозяйства. Системами навигации оснащается транспорт оперативных служб - полиции, МЧС, скорой помощи.

С персонального маячка слежения (терминала-регистратора, Glonass-трекера), вместе с данными о местоположении, в реальном времени (координаты, с точностью до первых метров), получается и дополнительная информация (с помощью датчиков контроля расхода топлива и его уровня в баках, факта включения двигателя и частоты оборотов, значения напряжения бортовой сети, высоты над уровнем моря и т.д.), передается по GSM каналу (по доступной сотовой связи) на удаленный сервер, где сохраняется для передачи пользователю. Модуль имеет резервный источник питания и встроенную энергонезависимую память. Период сбора данных - происходит через заданный интервал времени (регулируется от 15 до 240 секунд). На сервере, с помощью специальной компьютерной программы, фиксируется и обрабатывается вся получаемая информация (местоположение транспортного средства, маршрут и скорость его движения, со всеми остановками и стоянками, данные с датчиков параметров), с возможностью наблюдения на карте, в онлайн-режиме, просмотра истории с архива по другим дням, статистики треков движения и другими функциями.

Всё навигационное оборудование, использующее ГЛОНАСС, оснащается и дублирующими GPS-модулями.

В России создаётся проект ЭРА-ГЛОНАСС (система Экстренного Реагирования при Авариях, ДТП, основанная на применении средств спутникового мониторинга транспорта), подразумевающий, что к 2020 году, весь автотранспорт (и грузовые автомобили и легковые авто) в обязательном порядке оборудуют навигационно-связными терминалами ГЛОНАС/GPS, автоматически передающими, в случае тяжёлой аварии (к примеру, сопровождающейся срабатыванием подушек безопасности), свои координаты по каналам мобильной связи в дежурно-диспетчерскую службу. Оператор голосом уточняет, у водителя, детали происшествия и в случае подтверждения информации или при отсутствии ответа - направляет соответствующие службы на место ДТП, например, спасателей МЧС, Скорую помощь, ГИБДД. Водитель или пассажиры - могут и вручную передать данные, с поискового маячка, диспетчеру. Цена терминала составит, приблизительно 3 тыс. рублей, а установка аппарата "ЭРА-ГЛОНАСС" обойдётся еще примерно в 1,5 тысячи руб. Услуга оператора - будет предоставляться бесплатно. К 2020 году - эта инфраструктура будет работать на всей территории РФ и контролировать всю сеть автодорог. «ЭРА ГЛОНАСС» будет совместима с аналогичными службами, создаваемыми в странах Таможенного союза и Евросоюза (в Западной Европе с 2015 года должна появиться аналогичная система «eCall»). Основные цели проекта: повышение безопасности грузовых и пассажирских перевозок, снижение уровня смертности и травматизма на автодорогах за счёт ускорения оповещения служб экстренного реагирования при дорожно-транспортных происшествиях, авариях и других чрезвычайных ситуациях, создание массового навигационного рынка услуг и оборудования.

20 декабря 2013г Госдума приняла закон о работе системы экстренного реагирования при ДТП "ЭРА-ГЛОНАСС". Принятый закон вступил в силу с 1 января 2014 года. С 2015 года - данная система станет обязательной к установке на автомобилях России, Белоруссии и Казахстана. Разработчиками заявляется, что эта аппаратура не наносит какой-либо ущерб частной жизни водителей, так как не передает информацию о местоположении транспортного средства. Система срабатывает только после аварии или от нажатия кнопки, после чего оператор служб спасения связывается с водителем для подтверждения вызова. Если же водитель потерял сознание и ответить не может, оператор самостоятельно вызовет на место аварии экстренные службы.


Американская GPS (Global Positioning System) известная и под другим названием – NAVSTAR (Navigation Satellite Timing and Ranging). Полнофункциональную работу начала с 1995 года, но применялась уже в ходе войны в Персидском заливе в 1991 г. Состоит из, примерно, 30 спутников (включая неработающие, те, что находятся в резерве) на 6 орбитах ("в шести плоскостях"). С 2000 г в США снят запрет (режим селективного доступа для гражданских потребителей) на определение точных кординат с помощью сигнала GPS, что заметно уменьшило погрешность измерений горизонтальных координат – до нескольких метров. Но, Пентагон, в случае военных действий на определённых территориях, может отключить, над ними, спутниковый сигнал или создать помехи (например, программной командой на искажение, загрубление информации - смещение координатной сетки на сотни и тысячи метров по горизонтали). Спецслужбы США и подконтрольные им структуры - могут локально, где-нибудь в зоне конфликта, размещать и включать «глушилки» (специальное оборудование для радиоэлектронной борьбы) на открытый сигнал. При этом, приборы и вооружение войск НАТО будут и дальше нормально функционировать на кодированном сигнале. В последние годы, в связи с Украинскими событиями, войной на Ближнем Востоке, напряжённой ситуацией в Афганистане и в Северной Корее - значительно снижается надёжность работы навигаторов GPS, их точность, в России и на сопредельных территориях. Так, в апреле 2014 года, Росавиация зафиксировала случаи сбоев и отказа бортовых навигационных систем GPS гражданских самолетов российских авиакомпаний, при полете над территорией воздушного пространства Украины и над акваторией Чёрного моря. В связи с этими фактами, пришлось ускорить сроки вывода на полный уровень работы своей национальной навигационной системы ГЛОНАСС.

Глонасом - точнее определяются координаты в полярных широтах, американской джипиэс - ближе к экватору.

Спутниковые навигаторы, по способу эксплуатации и назначению, бывают автомобильные (автонавигаторы), переносные, морские и т.д. Наиболее распространённые, из импортных – Garmin, JJ-Connect и др. Для передачи данных используются разнообразные интерфейсы: быстрый – провод USB, разъём CF, беспроводной Bluetooth, медленный – COM-порт (RS-232). Многие модели современных телефонов оснащены GPS-приёмником. Некоторые новые смартфоны (МТС 945, Samsung Omnia W) и iPhone 4S - имеют, так же, поддержку российской системы ГЛОНАСС. Цена аппаратов, по сравнению с первыми моделями, значительно меньше. Дешевые, по три-четыре тысячи, двухсистемные навигаторы - уже имеют неплохие рабочие параметры и характеристики.

Есть абсолютно автономные варианты комплектации аппаратуры – с зарядкой аккумуляторов от солнечных батарей или миниатюрных термоэлектрических генераторов (термопары).

В России производятся многосистемные (GPS+, то есть - с несколькими приёмниками), трёхдиапазонные навигаторы Glospace SGK-70 и -72NV и другие модели, способные работать одновременно с несколькими навигационными системами – ГЛОНАСС, GPS, Галилео, и принимающие сигналы всех спутников, которые находятся в данный момент над потребителем, что повышает скорость и точность определения координат, особенно – в городских условиях, на узких улицах.

Спутниковые навигационные системы - навигатор ГЛОНАСС / GPS - фото Glospace SGK-70

«Глоспейс» поддерживает систему SMILINK (показывает пробки на дорогах) и умеет прокладывать объездные маршруты. Приём сигналов может вестись сразу от нескольких спутниковых систем (гланасовской и джипиэс) - 20-канальным приёмником, что позволяет повысить точность определения координат, скорость и надёжность работы прибора. В случае потери сигнала, эти системы подстрахуют друг-друга. Дополнительные функции: возможность просматривать фильмы, фотографии, подключать внешние устройства. Есть встроенные часы и игры.

Новые приборы в линейке 20-канальных, двухсистемных (ГЛОНАСС/GPS) навигаторов Glospace:
SGK-43 с сенсорным TFT жидкокристаллическим экраном с диагональю 4.3 дюйма, карты 2D/3D, встроенным GSM (GPRS) модулем для приёма информации о пробках на дорогах. Windows CE 5.0;
SGK-72NV - моторизованный широкоформатный сенсорный TFT ЖК большой монитор размером 7 дюймов, карты 2D/3D, полнофункциональные пульты ДУ, мультимедийная система с TV-тюнером, радио-тюнер, DVD-плеер. Инструкция по эксплуатации.


Форматы данных
NMEA 0183 - стандарт протокола передачи данных между GPS-приемником
 и компьютером, формат, гарантирующий совместимость с программами. 



Масштабы GPS-карт с примерами стандартной 
номенклатуры (обозначения) листов: 
 
мелкомасштабные (географические, обзорные) 
1 : 1 000 000  N-37 – в 1 сантиметре 10 километров ("миллионка", 
"десятикилометровка")  

1 : 500 000  N-37-Б – в 1 см. 5 км.("пятисотка","пятикилометровка", 
сплошные горизонтали высот - проведены через 50 метров). Или N-37-2

1 : 200 000 N-37-XVI – в 1 cm. 2 km.("двухсотка","двухкилометровка", 
горизонтали рельефа построены через 20 м.)   Или N-37-16

крупномасштабные (топографические карты и планы) 
1 : 100 000  N-37-56 – в 1 см. 1 км. ("сотка", "километровка") 
1 : 50 000  N-37-56-A  – в 1 сантиметре 500 метров. 
1 : 25 000  только при наличии допуска и официального разрешения. 
1 : 10 000  -- " --

детальные планы местности 
1 : 5 000    
1 : 2 000   


Программа для определения, по коорд., номера листа GPS-карты >>




Переименованные населённые пункты

На старых топографических картах советского гештаба, пяти- и двухкилометрового масштаба, которые есть в сети Интернет - названия могут существенно отличаться от сегодняшних, современных.

Примеры переименований городов на территориях бывшего СССР в девяностые и нулевые годы, а так же в нынешнее время (их прежнее и нынешнее название):

Актюбинск - Актобе,
Андропов - Рыбинск,
Белокаменск - Инкерман,
Брежнев - Набережные Челны,
Ворошиловград - Луганск,
Горький - Нижний Новгород.
Жданов - Мариуполь,
Калинин - Тверь,
Куйбышев - Самара,
Ленинабад - Худжанд,
Ленинград - Санкт-Петербург,
Лениногорск - Риддер,
Обираловка - Железнодорожный,
Планерское - Коктебель.
Свердловск - Екатеринбург,
Семипалатинск - Семей,
Углегорск - Циолковский (космодром «Восточный»),
Халтурин - Орлов,
Шевченко - Актау.

Смотреть список переименованных городов >>

 

GPS-карты  - лист N - 37 (город Москва и юг мос. области)
 Пример разграфки листа карты масштаба 1000000 ("миллионки") на листы м-ба 500000, 200000 и 100000


 

Карта России - схема листов (разграфка, номенклатура), навигаторы Glospace (ГЛОНАСС / GPS)

Схема листов м-ба 1:1.000.000 карты СССР / России и ближнего зарубежья.

Подробная схема, с городами и таблица международной разграфки листов масштаба 1:1000000 карт Европы, Азии, Центральной и Северной Африки, Индонезии – на сайте www.veslo.ru (сканированная старая советская карта, формат картинки - JPG, размер - 850 килобайт, названия и надписи – на русском языке)
Смотреть: http://www.veslo.ru/2001/karta/nomeklat/blank.jpg

 

Карты "миллионки" по городам России: 
N-37 - Москва и юг области N-38 - Саранск N-39 - Самара, Казань N-40 - Уфа, Магнитогорск N-41 - Челябинск. N-43 - Омск N-44 - Новосибирск N-45 - Кемерово N-46 - Абакан. N-48 - Иркутск
K-52,53 - Владивосток
L-37 - Ростов-на-Дону, Краснодар L-38 - Астрахань, Элиста, Пятигорск L-54 - Южно-Сахалинск
M-37 - Воронеж M-38 - Саратов, Волгоград. M-40 - Оренбург M-53 - Хабаровск
O-36 - Санкт-Петербург O-37 - Ярославль O-38 - Нижний Новгород. O-39 - Ижевск O-40 - Пермь O-41 - Екатеринбург. О-42 - Тюмень О-45 - Томск О-46 - Красноярск.
P-52 - Якутск
Q-37 - Архангельск
R-45 - Норильск


 

Международная разграфка карты мира на листы масштаба 1:1 000 000 для северного и южного полушарий Земли.

Международная разграфка карты мира на листы м-ба 1:1 000 000 (миллионные) для северного и южного полушарий Земли, симметричная. Колонны (по меридианам) нумеруются арабскими цифрами: 1 - 60. Широтные ряды (пояса) подписываются латинскими буквами: A - V.

На южных листах – справа от номенклатуры ставится обозначение ЮП (южн. полушарие). На импортных картах – слева ставится буква S (Юг). Пример обозначения в зарубежных картогр. материалах: SJ55-05 (город - Мельбурн, страна - Австралия, Ряд - J в южном полушарии, Колонна - 55, пятый планшет м-ба 1:250 000 (250К) на листе SJ55 миллионки (1М).

Найти, скачать GPS-карты нужного региона >>

 

Векторные карты для Глонасс / Gps  имеют преимущества перед растровыми: возможность поиска по названию населённого пункта, хорошая читаемость и повышенная точность при увеличении / уменьшении масштаба, тематические слои (их можно включать / отключать, наслаивать в определённой последовательности), координатная сетка, получение объёмного трёхмерного изображения. Они, обычно, "легче" растровых и быстрее грузятся и обрабатываются. Оцифровка карт с бумажных носителей производится в ручном, полуавтоматическом, и редко - в полностью автоматическом режиме с помощью специальных программ векторизации, с сохранением в 3D-формате (трёхмерном, то есть - объёмном). Оцифровку проводят специализированные организации и фирмы, имеющие лицензию, после оформления соответствующих договоров на выполнение работ.

Основные векторные форматы:

AutoCAD - DXF (двоичный или ASCII (текстовый), большой по объёму), DWG (бинарный, стандартный формат Автокад).

DWF - Drawing Web Format, компактный 2D-формат Auto CAD, адаптирован для Интернет и вывода на экран монитора, а так же - для печати на бумагу двухмерных векторных изображений.

MapInfo - MIF, MID

OziExplorer - WPT (путевые точки), PLT (треки)


Garmin MapSource map - IMG

- и другие. Из файла одного формата можно конвертировать графические данные в другие форматы - с помощью специальных convert - программ.


Растровые сканы карт в формате JPG, GIF, BMP и др., в отличие от векторизованных – обычно, содержат больше визуальной информации (горизонтали рельефа местности, лес, полевые дороги, рисунки "от руки", надписи и пометки "на полях" бумажных носителей), значит – они должны включаться в комплект картографического материала (в том числе - на бумаге) и дублировать электронный "вектор". Растеризацией (есть такая опция в графических редакторах) можно перевести векторные материалы в точечный формат.

Информация на сканированных советских планшетах, в большинстве случаев – устарела. На них отсутствуют новые дороги, мосты и переезды, АЗС; не соответствуют контура населённых пунктов. Но остались актуальными, не изменились – горизонтали рельефа местности, реки, контура лесов и большинства крупных водоёмов. Старые топопланшеты советских времён отличает высокое качество и стандартные условные обозначения на топографической карте.

Основные современные программы для GPS-карт: GPSExplorer, OziExplorer. В них есть возможность импортировать карты и другие данные из форматов других систем.


Точность измерений с помощью ГЛОНАСС/GPS зависит от конструкции и класса приёмника, числа и расположения спутников (в реальном времени), состояния ионосферы и атмосферы Земли (сильной облачности и т.д.), наличия помех и других факторов.

"Бытовые" GPS-приборы, для "гражданских" пользователей, имеют погрешность измерения в диапазоне от ±3-5м до ±50м и больше (в среднем, реальная точность, при минимальной помехе, если новые модели, составляет ±5–15 метров в плане). Максимально возможная точность достигает +/- 2-3 метра на горизонтали. По высоте – от ±10-50м до ±100-150 метров. Высотомер будет точнее, если проводить калибровку цифрового барометра по ближайшей точке с известной точной высотой, (из обычного атласа, например) на ровном рельефе местности или по известному атмосферному давлению (если оно не слишком быстро меняется, при перемене погоды).

Измерители высокой точности "геодезического класса" – точнее на два-три порядка (до сантиметра, в плане и по высоте). Реальная точность измерений обусловлена различными факторами, например – удаленностью от ближайшей базовой (корректирующей) станции в зоне обслуживания системы, кратностью (числом повторных измерений / накоплений на точке), соответствующим контролем качества работ, уровнем подготовки и практическим опытом специалиста. Такое высокоточное оборудование - может применяться только специализированными организациями, специальными службами и военными.


Для повышения точности навигации рекомендуется использовать многосистемный Glanas / GPS-приёмник – на открытом пространстве (нет рядом зданий или нависающих деревьев) с достаточно ровным рельефом местности, и подключать дополнительную внешнюю антенну. Для целей маркетинга, таким аппаратам приписывают "двойную надёжность и точность" (ссылаясь на, одновременно используемые, две спутниковые системы, Глонасс и Джипиэс), но реальное, фактическое улучшение параметров (повышение точности определения координат) может составлять величины - лишь до нескольких десятков процентов. Возможно только заметное сокращение времени горячего-тёплого старта и продолжительности измерений.

Качество измерений джипиэс ухудшается, если спутники располагаются на небе плотным пучком или на одной линии и "далеко" – у линии горизонта (всё это называется "плохая геометрия") и есть помехи сигналу (закрывающие, отражающие сигнал высотные здания, деревья, крутые горы поблизости). На дневной стороне Земли (освещённой, в данный момент, Солнцем) - после прохождения через ионосферную плазму, радиосигналы ослабляются и искажаются на порядок сильнее, чем на ночной. Во время геомагнитной бури, после мощных солнечных вспышек - возможны перебои и длительные перерывы в работе спутникового навигационного оборудования.

Фактическая точность джипиэски зависит от типа GPS-приемника и особенностей сбора и обработки данных. Чем больше каналов (их должно быть не меньше 8) в навигаторе, тем точнее и быстрее определяются верные параметры. При получении "вспомогательных данных A-GPS сервера местоположения" по сети Интернет (путём пакетной передачи данных, в телефонах и смартфонах) - увеличивается скорость определения координат и расположения на карте.

WAAS (Wide Area Augmentation System, на американском континенте) и EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay Services, в Европе) – дифференциальные подсистемы, передающие через геостационарные (на высоте от 36 тыс.км в нижних широтах до 40 тысяч километров над средними и высокими широтами) спутники корректирующую информацию на G P S-приёмники (вводятся поправки). Они могут улучшить качество позиционирования ровера (полевого, передвижного приемника), если поблизости располагаются и работают наземные базовые корректирующие станции (стационарные приёмники опорного сигнала, уже имеющие высокоточную координатную привязку). При этом полевой и базовый приёмник должны одновременно отслеживать одноимённые спутники.

Для повышения скорости измерений рекомендуется применять многоканальный (8-и канальный и более), многосистемный (Glonas / Gps) приёмник с внешней антеной. Должны быть видимы, как минимум, три спутника ГПС и два ГЛОНАСС. Чем их больше, тем лучше результат. Необходима, так же, хорошая видимость небосвода (открытый горизонт).

Быстрый, "горячий" (длительностью в первые секунды) или "тёплый старт" (полминуты или минута, по времени) приёмного устройства - возможен, если он содержит актуальный, свежий альманах. В случае, когда навигатор долго не использовался, приёмник вынужден получать полный альманах и, при его включении, будет производиться холодный старт (если прибор с поддержкой AGPS, тогда быстрее - до нескольких секунд).

Для определения только горизонтальных координат (широта / долгота) может быть достаточно сигналов трёх спутников. Для получения трёхмерных (с высотой) координат - нужны, как минимум, четыре сп-ка.

Необходимость создания собственной, отечественной системы навигации связана с тем, что GPS – американская, потенциальных противников, которые могут в любой момент Ч, в своих военных и геополитических интересах, селективно отключить, "глушить", модифицировать её в каком-либо регионе или увеличить искусственную, систематическую ошибку в координатах (для иностранных потребителей этой услуги), что и в мирное время всегда присутствует.

 

  Как помочь этому сайту

 [ на главную страницу ]

HotLog
Р а з м е с т и т ь  о б ъ я в л е н и е
бурение скважин цена

Современная аппаратура - настройка, наладка и ремонт. Сравнение характеристик навигаторов - какой лучше "ловит" спутники.

Copyright © 2007-2017, KAKRAS.RU